節(jié)能降耗知多少？污水廠舊題有新番

提到污水廠，能耗問題一直是繞不過去的坎，電耗、藥劑、碳源等，而這其中，電能的消耗就占了總能源消耗的一半還多，所以近期國家要大力支持“光伏+污水廠”模式。 一般來說，污水處理廠能耗主要有兩個方面，一方面是在污水處理環(huán)節(jié)投加碳源、藥劑等；另一方面是電耗，主要用于提升污泥污水、供給生物處理氧氣、廠區(qū)照明、處理污泥、附屬建筑的用電、混合推動等方面，最主要的電耗來自于曝氣，曝氣造成的電耗可以達(dá)到總電能消耗的50%，值得單列出來了。 因此，污水處理廠要想盡可能節(jié)能降耗，那就得在曝氣、提升泵、污泥處理、污水處理等環(huán)節(jié)下功夫了。 一、曝氣設(shè)備的節(jié)能降耗措施 在污水處理廠中曝氣機(jī)消耗的電能最多，想要在污水處理廠中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，自然就需要改進(jìn)曝氣機(jī)，可以從4個層面考慮這個問題： ①?可以使用變頻器有效優(yōu)化交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速原理，更好地把控風(fēng)機(jī)的流量，從而促進(jìn)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 ② 可以從內(nèi)部進(jìn)行處理，挑選以及應(yīng)用溶解氧智能控制系統(tǒng)，有效控制好溶解氧的濃度。在進(jìn)行污水處理的過程當(dāng)中如果溶解氧的濃度出現(xiàn)異常的情況會直接影響污水處理的效果。因此，需要挑選溶解氧智能控制系統(tǒng)，科學(xué)、合理地控制溶解氧的濃度，最后可以使用人工操作手段，從而下降存在的偏差，進(jìn)而下降污水處理過程當(dāng)中消耗的能源。 ③?改善曝氣系統(tǒng)，可以更加精準(zhǔn)地控制曝氣設(shè)備，從而更好地下降能源消耗。例如，可以在有關(guān)部門的協(xié)助下，根據(jù)污水處理廠的經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行曝氣設(shè)計的改善，采取在第一環(huán)節(jié)占比35％、第二環(huán)節(jié)占比30％、第三環(huán)節(jié)占比25％的方法設(shè)置曝氣，從而提高曝氣設(shè)備的工作效能，逐漸下降能源消耗。 ④ 采用氧氣利用率更高的曝氣設(shè)備。傳統(tǒng)的污水處理廠曝氣設(shè)備的氧氣利用效率不足20%，低氧氣利用率迫使曝氣設(shè)備需要更大功率的鼓風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)曝氣，消耗的電能很大；海之凰科技自主研發(fā)的MABR技術(shù)具備高氧氣利用率的優(yōu)勢，氧氣利用率高達(dá)60%以上，能耗很低。? 二、污水提升泵站的節(jié)能降耗措施 污水處理廠中還有一個消耗能源較多的設(shè)備即污水提升泵，該設(shè)備本身消耗能源比較大，對污水提升泵進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，有利于在保證水質(zhì)的情況下減少污水提升泵消耗的能源。 污水處理廠的污水提升泵消耗的能源較多主要是由于電機(jī)的效率不夠高，并且存在運(yùn)行控制不良的情況，設(shè)計的動作能力需要消耗較多能源等。在減少污水提升泵的能源消耗時可以從幾個方面進(jìn)行：? ①?將污水處理廠所有的提升泵改成變頻泵，從而提高總體的性能。例如，某市的污水處理廠中使用變頻提升泵，可以節(jié)省12%的能源。 ②?將工頻的泵全部轉(zhuǎn)換為變頻的泵，并最終改造成調(diào)速的泵，并根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行運(yùn)行 ③?使用多級動態(tài)液位控制技術(shù)，在運(yùn)行過程當(dāng)中使用控制，轉(zhuǎn)速加臺數(shù)的方法讓定速泵可以使用平均的流量進(jìn)行運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)水流波動較大時，可以適當(dāng)?shù)卦鰷p運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)，然后改變泵的運(yùn)行速度。 ④?加強(qiáng)對水泵的日常養(yǎng)護(hù)，從而減少水泵的摩擦以及電能消耗。如果想要水泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，需要全面提高，提升泵的運(yùn)行效率，需要對提升泵設(shè)備的操作進(jìn)行規(guī)范，不僅需要加大日常管理力度，還需要加強(qiáng)對泵進(jìn)行科學(xué)的參數(shù)設(shè)置，根據(jù)污水處理廠的具體運(yùn)行情況進(jìn)行改進(jìn)，不斷歸納，以及總結(jié)運(yùn)作條件，挑選最好的運(yùn)作條件，從而提高提升泵的運(yùn)行效率。 三、污泥處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施 污水處理廠中進(jìn)行污泥處理的環(huán)節(jié)也非常重要。進(jìn)行污泥處理的步驟比較多，由于污泥中的污染物比較多，目前沒有足夠理想的方法進(jìn)行處理。在進(jìn)行污泥處理的過程當(dāng)中，需要尋求一種方法，可以對污泥中的資源進(jìn)行回收利用，從而達(dá)到污泥處理環(huán)節(jié)節(jié)能降耗的目的。 在進(jìn)行污泥處理的過程當(dāng)中可以分為三個部分：污泥的脫水、穩(wěn)定和濃縮。在污泥脫水中主要使用機(jī)械脫水以及自然脫水兩種方法。其中，使用最多的為機(jī)械脫水，機(jī)械脫水中消耗的能源為電能，使用離心脫水的方法消耗的電能較少，但是沒有辦法達(dá)到不錯的預(yù)處理污泥的效果，還很容易發(fā)生機(jī)械磨損的情況。因此，需要找到更好的脫水技術(shù)，在保證污泥處理效果的情況下下降能源消耗。 污泥的穩(wěn)定可以分為三個環(huán)節(jié)，分別為厭氧、好氧、堆肥。有些污水處理廠不對污泥實(shí)行穩(wěn)定處理，直接對污泥進(jìn)行脫水。一般來說，在厭氧環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的沼氣可以為在穩(wěn)定過程當(dāng)中使用的能量提供補(bǔ)充。污泥的濃縮過程當(dāng)中一般使用重力氣浮技術(shù)，可以考慮生物氣浮技術(shù)進(jìn)行替代，有利于提高濃縮的效率，還可以達(dá)到減少能源消耗的目的。 另外，可以將處理后的污泥進(jìn)行回收利用。在污泥中揮發(fā)性有機(jī)物占比較大，日本一般使用厭氧的方法消化消減污泥，其中，每噸污泥可以產(chǎn)生680m3的沼氣，通過磷酸型的電池殼可以得到50％的污水處理廠的能源。對于污泥的回收利用主要通過厭氧消化的方法產(chǎn)生沼氣，將可焚燒的污泥作為燃料產(chǎn)生熱能回收，對燃燒后的污泥或者部分污泥進(jìn)行堆肥。 四、污水處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施 在污水處理廠中，污水的生化處理以及污水預(yù)處理環(huán)節(jié)使用的能源較多。其中，污水的預(yù)處理中主要分為格柵以及沉砂池。污水的生化處理環(huán)節(jié)中造成能量消耗較大的原因是需要使用曝氣系統(tǒng)。前文已經(jīng)介紹了曝氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施，此處主要講解污水預(yù)處理中節(jié)能降耗的措施。 ① 在沉砂池中很容易由于曝氣設(shè)備造成能源消耗較大。在設(shè)計沉砂池時，需要使用平流式以及旋流式的方法，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 ②?在進(jìn)行污水預(yù)處理過程當(dāng)中需要科學(xué)合理地設(shè)置格柵，在污水處理過程當(dāng)中使用格柵本身無法起到較大的節(jié)能作用，但是可以下降后期中其他設(shè)備的能源消耗。因此，必須嚴(yán)格落實(shí)格柵的設(shè)置。一般需要將格柵設(shè)置在污水處理廠的前段位置、污水渠道的進(jìn)口位置、泵房的集水井位置等，可以將較大的漂浮物進(jìn)行截留，避免造成堵塞的情況，有利于促進(jìn)污水處理設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。 五、加藥環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施 污水處理廠運(yùn)行中，往往包含了多種處理技術(shù)，在一些工藝的應(yīng)用中，會使用一些藥劑來完成。雖然藥劑消耗占總能耗的比重相對較小，但在污泥消毒、調(diào)理與除磷等環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的節(jié)能效果。 在除磷方式的挑選上，需盡量應(yīng)用生物除磷工藝，在此工藝下，不需要進(jìn)行藥劑的添加，且污泥的產(chǎn)量相對較小，在實(shí)際的應(yīng)用中，工藝流程極為復(fù)雜，污水處理廠要針對這一特征來不斷進(jìn)行工藝改進(jìn)。如果選用化學(xué)除磷方式，就需要添加高分子混凝劑，藥耗大大減少。 污泥調(diào)理的進(jìn)行是為了使得污泥具有更好的脫水性能，可以選用物理與化學(xué)調(diào)理方式。 污泥消毒可以通過輻射技術(shù)，此技術(shù)屬于一種新型的技術(shù)，在處理過程當(dāng)中，不需要在高溫高壓的狀態(tài)下就可實(shí)現(xiàn)，同樣可以達(dá)到節(jié)能降耗的理想效果。生物消毒處理中，不需要進(jìn)行藥劑的添加與使用，是國內(nèi)很多污水處理中應(yīng)用較多的方式。 六、污水處理廠節(jié)能降耗管理策略 ① 提升節(jié)能降耗意識 針對污水處理廠節(jié)能降耗中存在的一部分不必要的能耗，可以通過嚴(yán)格的管理加以控制，這就要求污水處理廠的全員都需要具備節(jié)能降耗的意識。污水處理廠內(nèi)的各個部門都需要在日常的工作中具備基本的能耗意識，結(jié)合其污水處理任務(wù)安排，做好各個環(huán)節(jié)的能耗控制。 首先，一些部門要定期進(jìn)行設(shè)備的維修與檢驗(yàn)。對于一些管道，要勤洗勤換，如果出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，要及時進(jìn)行原因分析，并采取相應(yīng)的解決策略。 其次，污水處理廠要加強(qiáng)用電負(fù)荷調(diào)度與用水的管理，避開用電高峰期，對負(fù)荷峰值加以必要調(diào)整，實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)，完善水循環(huán)系統(tǒng)。 ② 完善污水處理廠管理機(jī)制 在污水處理廠的節(jié)能降耗方面，還需要通過創(chuàng)新管理機(jī)制來實(shí)現(xiàn)能耗控制。 污水處理廠管理人員需對各個工段的能源消耗情況加以詳細(xì)分析，明確掌握各個工段內(nèi)能源的需求與消耗情況，加強(qiáng)能源管理，不斷挖掘各個工段的節(jié)能降耗潛力，對整個的污水處理過程實(shí)施精細(xì)化的管理與控制。 ③ 使用更節(jié)能高效的處理工藝 污水處理工藝的發(fā)展趨勢是節(jié)能、高效、可持續(xù)，MABR技術(shù)是一種透氧膜與生物膜相結(jié)合的污水處理解決方案，與傳統(tǒng)處理方法相比能源消耗低。長期以來、活性污泥處理一直被用于進(jìn)行好氧污水處理，然而其曝氣階段格外地耗費(fèi)能源，運(yùn)行成本高。 MABR為未來污水處理提供了一種高效節(jié)能的替代挑選。MABR技術(shù)具有低能源消耗、實(shí)現(xiàn)同步硝化和反硝化反應(yīng)、運(yùn)行無空氣污染且噪音低、操作簡單、維護(hù)簡單、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)勢。 ? 資料來源： 陸海洲．城市污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)探討［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計；郭驍玥．城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)研究進(jìn)展［J］．魅力中國；武斌．城市污水處理廠節(jié)能降耗途徑研究［J］．中國高新技術(shù)公司；付喻珊，污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)研究及途徑有效分析［J］．資源節(jié)省與環(huán)保。